题目内容
【题目】2019 年诺贝尔生理学或医学奖授予 Kaelin、Ratcliffe 和 Semenza，以表彰他们革命性地发现让人们理解了细胞在分子水平上感受氧气的基本原理，他们主要是对缺氧诱导因子 HIF — 1α 水平调节机制进行了深入研究。正常氧条件下，HIF — 1α 会被蛋白酶体降解；缺氧环境下，HIF — 1α 能促进缺氧相关基因的表达而使细胞适应低氧环境，作用机制如下图所示。请据图回答下列问题：
（1）基因控制HIF—1α 的合成包括_____________两个过程，据图所知HIF—1α 被降解所需要的条件有脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和_________________________________。
（2）缺氧条件下，HIF—1α 含量会 ___________，通过 _____________（结构）进入细胞核发挥作用。
（3）当人体处于缺氧状态时，促红细胞生成素（EPO）就会增加，刺激骨髓生成新的红细胞，并制造新血管， 而红细胞能够运输氧气。据此推测，HIF — 1α，能够 _______（选填“促进”或“抑制”）EPO 基因 的表达。已知 EPO 是一种糖蛋白类激素，在 EPO 合成和分泌有关的细胞器有 ____________。
（4）当氧气水平较低，肿瘤细胞会开启特定基因发送信号，诱导新生血管生成为其提供新鲜氧气，同时也为癌细胞带来生长和传播所需的营养物质。如果能打破癌细胞的缺氧保护，就有可能抑制癌细胞的生长，甚至杀死癌细胞。结合以上内容，提出治疗癌症的一种新策略：_____________________。
【答案】转录和翻译 正常氧、VHL 增加 核孔 促进 核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 ①降低癌细胞内HIF—1α的含量 ②抑制缺氧相关基因的表达 ③阻断HIF—1α与ARNT的结合
【解析】
根据题意和识图分析可知，在正常氧条件下，HIF — 1α在脯氨酸羟化酶、蛋白酶体和VHL的作用下被降解；而在缺氧条件下，HIF — 1α通过核孔进入细胞核内，促进EPO 基因 的表达，而使促红细胞生成素（EPO）增加，使得细胞适应低氧环境。
（1）根据题图：HIF—1α能被蛋白酶降解，故其成分为蛋白质，被彻底水解的产物是氨基酸；图中其被降解所需要的条件有正常氧、脯氨酸羟化酶、VHL和蛋白酶体。
（2）图中正常氧条件下，HIF—1α会被分解，故缺氧条件下，HIF—1α含量会增加；通过核孔进入细胞核发挥作用。
（3）当人体处于缺氧状态时，促红细胞生成素（EPO）就会增加，刺激骨髓生成新的红细胞，并制造新血管， 而红细胞能够运输氧气。据此推测，HIF—1α能够促进EPO基因的表达。已知 EPO 是一种糖蛋白类激素，属于分泌蛋白，与EPO合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网（初步加工）、高尔基体（进一步加工）和线粒体（供能）。
（4）当氧气水平较低，肿瘤细胞会开启特定基因发送信号，诱导新生血管生成为其提供新鲜氧气，同时也为癌细胞带来生长和传播所需的营养物质，故可抑制缺氧相关基因的表达，打破癌细胞的缺氧保护，就有可能抑制癌细胞的生长，甚至杀死癌细胞，还可以通过降低癌细胞内HIF—1α的含量，阻断HIF—1α与ARNT的结合来完成。
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